机器人制作入门攻略
作者：（美）库克 著，宫广骅 译
出版时间：2013
内容简介
《机器人制作入门攻略》是为零基础的读者打造的机器人制作入门指南，着重讲述电池供电机器人的制作过程和相关知识，图文并茂，内容详细。阅读《机器人制作入门攻略》不要求你有正规工科知识背景，只要你对科学有兴趣，喜欢制作机器人，那么通过这《机器人制作入门攻略》循序渐进的讲解，你就能制作出很棒的作品。
目录
第1章 欢迎各位机器人制作者
1.1 4个原则
1.2 一台自制机器人的架构
1.2.1 控制中枢
1.2.2 电源
1.2.2.1 电源
1.2.2.2 电源校正
1.2.2.3 打开/关闭的开关
1.2.3 传感器
1.2.3.0 按钮
1.2.4 行动和反馈
1.2.4.1 移动
1.2.4.2 指示灯
1.2.5 各种不同的部件
1.2.6 机身
1.2.6.0 机身的美学
1.3 组装起来
1.3.1 做事一点点来
1.3.2 制作模块
1.3.3 让机器人制作的工作保持有趣，让自己轻装上阵
1.3.4 找到志同道合的伙伴以及相应的支持
1.4 一步步深入了解问题 第2章 哪里可以买到工具和部件
2.1 订阅一些免费的信息
2.2 发现一些隐含的信息
2.2.1 考虑一下表格的列
2.2.2 数一下页数
2.2.3 比较价格
2.3 节约成本 第3章 安全问题
3.1 从年龄和经验中获益
3.2 听从指导
3.2.0 阅读化学品标签
3.3 佩戴安全眼镜
3.3.0 把眼镜挂起来，然后把它们的面朝上
3.4 穿着其他的安全衣服
3.5 保证足够的通风
3.6 合理存放化学药品
3.6.0 谈谈你的活动、原材料和工具
3.7 在吃饭之前记得做好清洁工作
3.8 避免使用对环境有害的元素
3.8.1 铅
3.8.2 汞
3.8.3 镉
3.8.4 购买贴有RoHS标签的更安全的部件
3.9 电击
3.9.1 交流和直流
3.9.2 使用可充电电池和专业的变压器
3.9.3 连接的时候要通过断路器和带漏电保护的插座
3.9.4 保留接地插头
3.9.5 断开电源
3.10 一定要避免操作危险的机器人
3.11 考虑电动机的总尺寸
3.12 保证照明
3.13 保持放松的心情和冷静的头脑 第4章 数字万用表
4.1 必备功能
4.1.1 数字显示屏
4.1.2 数字显示位
4.1.3 直流电压
4.1.4 直流电流
4.1.5 电阻
4.1.6 探针或引线
4.1.7 过载/保险丝保护
4.2 最好具备的功能
4.2.1 电容
4.2.2 二极管
4.2.3 连通性
4.2.4 频率
4.2.5 占空比
4.2.6 自动幅度调节
4.2.7 自动关机
4.2.8 晶体管
4.2.9 双重显示
4.2.10 最大值
4.2.11 最小值
4.2.12 支架
4.3 选择性的功能
4.3.1 电感
4.3.2 RS-232/USB数据接口
4.3.3 显示屏
4.3.4 背灯
4.3.5 停表/单脉冲宽度
4.3.6 温度
4.3.7 声音
4.3.8 计数
4.3.9 平均图像
4.3.10 数据保持
4.3.11 数据自动
4.3.12 高/低/逻辑
4.3.13 内存
4.3.14 相对测量值
4.3.15 偏置
4.3.16 限制测量/比较
4.3.17 外套或者橡胶外壳
4.4 数字万用表的交流特性
4.4.1 交流电压
4.4.2 真实的均方根值
4.4.3 交流电流
4.5 获得钩式探针适配器
4.6 对比实际的数字万用表
4.6.1 了解一款低端数字万用表的功能
4.6.2 了解一款中档数字万用表的功能
4.6.3 了解一款高端数字万用表的功能
4.6.4 比较不同功能的价格
4.7 在没有数字万用表的条件下继续工作 第5章 数值和单位
5.1 选择公制单位
5.2 以千位为指数缩短长数字
5.2.1 M和m
5.2.2 表示“微”的时候希腊字母的替代品
5.3 缩写单位
5.4 空间太小
5.4.1 猜测未写出的单位
5.4.2 从三位数字中得到完整的数值
5.4.3 把颜色转换成数字
5.4.4 用一块万用表来判断部件的数值
5.5 讨论基本问题 第6章 沿路线行进的机器人
6.1 定义路线状况
6.1.1 表面材料
6.1.2 路线的照明条件
6.1.3 定义直线
6.1.3.0 挑选作为直线的材料
6.1.4 曲线和交叉线
6.1.5 总结路线状况
6.2 选择机器人的尺寸
6.3 观察三明治机器人
6.3.1 测试三明治机器人
6.3.1.1 控制沿路线行进的开关
6.3.1.2 电源和电源开关
6.3.1.3 传感器和头灯
6.3.1.4 稍亮一点的侧边指示灯
6.3.1.5 控制中枢
6.3.1.6 肌肉
6.3.2 三明治机器人的机身
6.3.2.0 把它们连接在一起
6.4 购买一个工具包
6.5 建造机器人 第7章 9V电池
7.1 测量电池的电压
7.1.1 调整好数字万用表以测量电压
7.1.2 解释测量结果
7.2 电池的特性
7.3 9V电池的推荐
7.3.1 推荐的产品
7.3.1.1 镍金属氢化物电池
7.3.1.2 锂聚合物电池
7.3.1.3 碱性电池
7.3.1.4 供特殊用途的锂电池
7.3.2 不推荐的产品
7.3.2.1 碳电池和锌电池
7.3.2.2 镍镉电池
7.3.2.3 e2钛和超级电池
7.4 电池品牌的名称
7.5 在机器人中使用9 V电池
7.5.0 安装电池
7.6 继续前进 第8章 夹子和测试引线
8.1 现在，鳄鱼夹子非常“饥饿”
8.2 购买钩式夹子
8.3 测试路线
8.3.1 准备好数字万用表以进行连通性测试
8.3.2 对开路连接的测试
8.3.3 对短路连接的测试
8.3.4 对鳄鱼夹子连接的测试(短路)
8.4 发现本不应出现的电气连接
8.5 用跳线进行探索 第9章 电阻
9.1 用电阻来限制功率
9.2 购买一个电阻集合包
9.3 理解电阻的大小和误差容限
9.4 把电阻分离开来
9.4.0 购买一个剪导线的工具
9.5 电阻和欧姆
9.6 测量电阻
9.6.1 解释数字万用表的显示屏上的电阻数值
9.6.2 体验电阻的量程
9.7 在线上查找电阻的数值
9.8 标签和储存
9.8.0 购买一个存储包
9.9 抵挡住诱惑，不要跳到前面的章节去 第10章 发光二极管
10.1 学习发光二极管的相关性质
10.1.1 发光二极管的尺寸
10.1.1.0 利用游标卡尺来测试发光二极管的直径
10.1.2 发光二极管的形状
10.1.3 发光二极管的透镜透明度
10.1.3.1 纯水透明
10.1.3.2 白色漫反射
10.1.3.3 有色漫反射
10.1.4 发光二极管的视场角
10.1.5 发光二极管的颜色
10.1.5.1 把颜色和波长联系起来
10.1.5.2 利用CIE标准颜色系统来表示颜色
10.1.6 发光二极管的亮度
10.1.6.0 一直达到最大值的超级甚高亮度
10.1.7 发光二极管的发光效率
10.2 特别近距离地观察发光二极管
10.3 辨识多颜色的发光二极管
10.3.1 双色
10.3.2 三色或者三态
10.3.3 全色
10.4 测试发光二极管
10.4.1 设置数字万用表，以测试二极管
10.4.2 解读发光二极管的测试结果
10.4.2.0 正向压降
10.5 不同种类的发光二极管器件包
10.6 使用发光二极管照亮前方的道路 第11章 开启电源
11.0 搭建和测试一个电源指示灯电路
11.1 介绍部件列表
11.1.0 在组装起来之前，对部件进行测试
11.2 阅读电路图
11.3 制作电源指示灯电路
11.3.1 你看到发光二极管发出的光了吗？
11.3.2 用电源指示灯电路进行实验
11.4 了解每个部件的功能
11.5 测量电源指示灯电路
11.5.1 测量电路中的电压
11.5.1.1 “在”某一点测试电压
11.5.1.2 测试电压的“降落”或者“横跨”某一部件两端的电压
11.5.1.3 总结电路的电压
11.5.2 测量电流的流动
11.5.3 计算电池的寿命
11.5.3.1 延长电池的寿命
11.5.3.2 选择电阻
11.5.3.3 计算电流
11.5.4 不要在探针位于电流终端时测量电压
11.6 电路的总结 第12章 无焊接的制模
12.1 需要一种更好的方式
12.2 无焊接的面包板
12.2.1 与孔洞连接在一起
12.2.1.1 5个位置的小组
12.2.1.2 中间的隔断
12.2.1.3 25个位置的分布总线
12.2.2 连接支柱
12.2.2.0 香蕉插头
12.2.3 急需面包板
12.3 无焊接的面包板导线
12.3.0 选择跳线导线
12.3.0.1 购买增强型跳线导线
12.3.0.2 购买扁平、一般型的跳线引线
12.4 制作你自己的跳线导线
12.4.1 在导线的两端把绝缘层剥掉
12.4.1.0 选择剥线剪
12.4.2 把导线剪成合适的长度
12.4.3 弯折导线的两端
12.4.3.0 选择电气钳子
12.5 进行连接 第13章 无焊接的面包板设置
13.1 考虑一下电源
13.1.1 购买9 V电池的盒式接头
13.1.2 把电源与连接支柱相连
13.2 选择电源开关
13.2.1 了解单刀双掷开关
13.2.2 在面包板上添加一个电源开关
13.3 连接电源总线
13.3.1 使用跳线导线在电路中改装数字万用表的探针
13.3.2 连接底端的总线
13.3.3 在总线的中间有断开点
13.4 安装一个电源指示灯发光二极管
13.4.1 在某些点测量电压
13.4.2 剪短引线
13.5 解密机器人的电源开关
13.6 准备好完成更多的工作 第14章 可变电阻器
14.1 电位器
14.1.1 微调电位器
14.1.2 旋转控制盘
14.1.3 获得各式各样的微调电位器
14.1.4 测试电位器
14.1.4.1 测量电位器的最大阻值
14.1.4.2 测量电位器的可变电阻
14.1.4.3 线性电位器与对数/指数电位器的对比
14.2 可变亮度的发光二极管电路
14.2.0 搭建可变亮度的发光二极管电路
14.3 亮度平衡电路
14.3.0 搭建这个发光二极管亮度平衡的电路
14.4 硫化镉光电阻
14.4.1 购买不同种类的光电阻
14.4.2 试验光电阻的可变电阻性
14.5 控制亮度的电路
14.6 平衡式感知亮度电路
14.6.1 平衡式感知亮度电路所使用的部件列表
14.6.2 感知亮度的光电阻对
14.6.3 匹配光电阻
14.6.4 平衡电阻的电位器
14.6.5 限流电阻
14.6.6 测试点
14.6.6.1 计算电压值
14.6.6.2 评估测试点1
14.6.7 通过电压分配器把电阻转换成电压
14.6.8 搭建平衡式亮度感知电路
14.6.9 无法平衡亮度感知电路 第15章 比较器
15.1 电压比较器
15.1.1 测试LM393型比较器
15.1.1.1 查阅数据手册
15.1.1.2 检查管脚分布
15.1.2 购买比较器
15.2 亮度比较电路
15.2.1 比较布线图和电路图
15.2.2 标记部件
15.2.3 画出连接的和未连接的导线
15.2.4 了解亮度比较电路
15.2.5 亮度比较电路的部件列表
15.2.6 搭建亮度比较电路
15.2.6.1 享受发光二极管指示灯和亮度传感器的乐趣
15.2.6.2 在亮度比较电路中检测问题
15.3 加入头灯
15.3.1 了解头灯电路的两个发光二极管
15.3.2 搭建头灯电路
15.3.3 重复多个发光二极管的策略
15.3.3.1 确定电池电压能够承受的发光二极管数量
15.3.3.2 计算最大电流驱动
15.4 喜欢一种简单的思维方式 第16章 晶体管开关
16.1 定义负电源
16.1.0 关注2907A型晶体管
16.1.0.1 按压2907A型晶体管的按钮
16.1.0.2 查阅数据手册
16.1.0.3 购买2907A型晶体管
16.2 使用数字万用表测试双极型晶体管
16.2.1 使用带有晶体管插口的数字万用表进行测试
16.2.1.1 当你有数据手册的时候测试晶体管
16.2.1.2 当你没有数据手册的时候测试晶体管
16.2.2 使用带有二极管测试模式的数字万用表进行测试
16.3 双型极晶体管测试电路
16.3.1 检查PNP型晶体管测试电路的电路图
16.3.1.0 在反接的情况下，发光二极管会变暗
16.3.2 搭建PNP型晶体管测试电路
16.3.2.1 解决PNP型晶体管测试电路的问题
16.3.2.2 用能够正常工作的PNP型晶体管测试电路进行实验
16.3.2.3 收集关于PNP型晶体管的数据
16.3.3 检查NPN型晶体管测试电路的电路图
16.3.4 搭建NPN型晶体管测试电路
16.4 使用晶体管的亮度比较电路
16.4.1 计算限流晶体管
16.4.1.0 确认超过额定限制的压力
16.4.1.0.1 考虑LM393型比较器的最坏情况最低限制
16.4.1.0.2 小心附属电路中的过载电流
16.4.2 搭建带有晶体管的亮度比较电路
16.5 总结PNP和NPN型晶体管 第17章 直流电动机
17.1 直流电动机是如何工作的
17.1.1 观察铁芯永磁体直流电刷式电动机的内部结构
17.1.1.1 定子
17.1.1.2 转子
17.1.2 观察铁芯永磁体直流无电刷式电动机的内部结构
17.1.2.1 没有电刷，电动机的寿命会变长
17.1.2.2 无电刷式电动机电路中的换向
17.1.2.3 无电刷式电动机的局限性
17.1.3 观察无铁芯的永磁体直流电刷式电动机的内部结构
17.1.3.0 比较无铁芯式电动机和铁芯式电动机
17.2 简单的直流电动机电路
17.2.1 为简单的直流电动机电路选择一个电动机
17.2.2 为简单的直流电动机电路选择一块电池
17.2.3 搭建简单的直流电动机电路
17.3 直流电动机的主要特性
17.3.1 直流电动机的旋转速度特性
17.3.1.1 测量RPM
17.3.1.2 把RPM转换成公制单位
17.3.2 直流电动机的扭矩特性
17.3.2.1 扭矩中距离的意义
17.3.2.2 滑动扭矩
17.3.2.3 计算机器人需要的扭矩
17.3.3 直流电动机的电压特性
17.3.3.0 理解电压和转速之间的关系
17.3.4 直流电动机的电流特性
17.3.4.1 考察变化很大的电流消耗周期
17.3.4.2 考虑电流的消耗
17.3.5 直流电动机的效率特性
17.3.6 直流电动机的音频噪声特性
17.3.6.0 在转子的连接杆处涂上润滑油
17.3.7 直流电动机的电气噪声特性
17.3.8 直流电动机的质量特性
17.3.9 直流电动机的尺寸特性
17.3.10 总结直流电动机的特性
17.4 直流齿轮头电动机
17.4.1 观察尖脚齿轮头电动机的内部结构
17.4.1.1 阐明较小和较大的齿轮对
17.4.1.2 齿轮盒的连接杆
17.4.2 描述齿轮的比例
17.4.2.1 绝对齿轮比
17.4.2.2 约化齿轮比
17.4.2.3 不可约化的齿轮比
17.4.2.4 绝对齿轮比和约化齿轮比的一点提示
17.4.2.5 使用一个冒号
17.4.2.6 观察实际的齿轮
17.4.3 不完美的转速至扭矩的转换
17.4.4 齿轮头的缺点
17.4.5 比较轨道式齿轮头电动机和尖脚齿轮头电动机
17.4.6 挑选一个齿轮头电动机
17.5 继续学习 第18章 添加齿轮头电动机
18.1 选择齿轮头电动机
18.1.1 购买齿轮头电动机
18.1.2 考察齿轮头电动机
